(57)【要約】荷敷き変換機のための変換アセンブリ（３４）は、一対の下流側回転可能部材と、下流側回転可能部材の上流にある一対の上流側回転可能部材と、を備える。下流側回転可能部材は一対のギア（１４２、１４４）を備え、各ギアは複数の歯を有するとともに、それぞれの軸を中心に回転可能である。ギアは、回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。上流側回転可能部材は一対の供給ホイール（１４６、１４８）を備え、ギアと供給ホイールとは、一対の上流側の供給ホイール間から一対の下流側のギア間まで、シートストック材のための通路を画定する。シートストック材が供給ホイールにより前進する速度は、シートストック材がギアにより前進する速度と同一である。
2019519409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、
一対のギアを備え、
各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能であり、
前記ギアは回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置され、
少なくとも一方のギアは、回転軸と平行で隣り合う部分の寸法が前記歯の外周限界における平行寸法よりも大きい、変換アセンブリ。
【請求項２】
少なくとも一方のギアは軸方向に離間した複数のセグメントを備え、各セグメントは回転軸と直交するギアの断片を表す、請求項１又は請求項１に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項３】
軸方向外側の複数のセグメントは、軸と隣り合い平行な部分がより厚みの大きい寸法を有し、前記歯の前記外周限界が比較的厚みの小さい寸法を有し、前記軸方向外側の複数のセグメントの間に介在する複数のセグメントは実質的には平面状である、請求項２に記載の変換アセンブリ。
【請求項４】
少なくとも１つのセグメントはギアの歯が隣り合うセグメントのギアの歯と一致しないように回転してオフセットする、請求項１又は請求項１に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項５】
両ギアは、軸と平行で隣り合う部分の寸法が前記歯の外周限界よりも大きい、請求項１又は請求項１に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。  
【請求項６】
請求項１又は請求項１に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリを備える荷敷き変換機。
【請求項７】
前記ギアのうち少なくとも一方を、軸を中心に駆動するモータ、をさらに備え、
前記駆動されるギアの前記組み合わせられた歯により他方のギアの回転が駆動される、請求項６又は請求項６に従属する他のあらゆる請求項に記載の荷敷き変換機。
【請求項８】
荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、
一対の下流側回転可能部材と、
前記一対の下流側回転可能部材の上流にある一対の上流側回転可能部材と、を備え、
前記一対の下流側回転可能部材は一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能であり、
前記ギアは回転すると一方のギアの前記歯が他方のギアの前記歯と順次組み合わさるように配置され、
前記回転可能部材は、前記一対の上流側回転可能部材間から前記一対の下流側ギア間までシートストック材のための通路を画定し、
前記上流側回転可能部材のうち少なくとも一方と、前記下流側回転可能部材のうち少なくとも一方と、は前記上流側回転可能部材間と前記下流側回転部材間とにおいてシートストック材を同一の速度で通過させるために駆動される、変換アセンブリ。
【請求項９】
前記第１上流側回転可能部材及び前記第１下流側回転可能部材は、平行な軸を中心に回転する、請求項８又は請求項８に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１０】
平坦面を有する成形部材を備え、
前記第１上流側部材及び前記第１下流側部材のうち少なくとも一方は前記成形部材の前記平坦面における開口を貫通して延在する、請求項８又は請求項８に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１１】
荷敷き変換機であって、
請求項８又は請求項８に従属する他のあらゆる請求項に記載の前記変換アセンブリと、
シートストック材の供給物を前記一対の上流側回転可能部材の上流にて支持することが可能なストック供給アセンブリと、を備える、荷敷き変換機。
【請求項１２】
シートストック材を比較的密度の低い荷敷き製品に変換する方法であって、
シートストック材を一対のローラを用いてシートストック材の供給物から引き出す工程と、
前記シートストック材を、前記ローラの間から一対のギアまで供給する工程と、
前記シートストック材を、前記一対のギアの間を通過させる工程と、を含み、
前記供給する工程及び前記通過させる工程は実質的に同じ速度で生じる、方法。
【請求項１３】
荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、
一対の下流側回転可能部材と、
前記一対の下流側回転可能部材の上流にある一対の上流側回転可能部材と、
前記下流側回転可能部材の第１下流側回転可能部材と、前記上流側回転可能部材の第１上流側回転可能部材と、が回転可能に取り付けられたレバーアームと、を備え、
前記レバーアームは前記回転可能部材の軸から隔たれた回動軸であって、前記レバーアームと前記第１上流側回転可能部材及び前記第１下流側回転可能部材とが作動位置と充填位置とから回動移動することを可能にする、回動軸を有し、
前記作動位置において前記第１上流側回転可能部材及び前記第１下流側回転可能部材は、それぞれ前記一対の上流側回転可能部材の第２上流側回転可能部材及び前記一対の下流側回転可能部材の第２下流側回転可能部材と係合状態にあり、
前記充填位置において前記第１上流側回転可能部材及び第１下流側回転可能部材は、それぞれ前記第２上流側回転可能部材及び前記第２下流側回転可能部材から分離して取外される、変換アセンブリ。
【請求項１４】
前記作動位置において前記レバーアームを保持するためのラッチ機構を備える、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１５】
前記一対の下流側回転可能部材は一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能であり、
前記作動位置において前記ギアは回転すると一方のギアの前記歯が他方のギアの前記歯と順次組み合わさるように配置される、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１６】
前記一対の上流側回転可能部材は一対のホイールを備える、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１７】
前記第１上流側回転可能部材及び前記第１下流側回転可能部材は平行な軸を中心に回転する、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１８】
前記回動軸は前記第１下流側回転可能部材の回転軸及び前記第１上流側回転可能部材の回転軸と平行な、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項１９】
平坦面を有する成形部材を備え、
前記作動位置において前記第１上流側部材及び前記第１下流側部材のうち少なくとも一方は、前記成形部材の前記平坦面における開口に貫通して延在する、請求項１３又は請求項１３に従属する他のあらゆる請求項に記載の変換アセンブリ。
【請求項２０】
ストック供給アセンブリであって、
一対の側方離間アームを有するストックロール充填機構であって、前記アームはシートストック材のロール用の回転軸に係合するための充填位置と前記充填位置から外れた作動位置との間で回転するために回動可能に取り付けられた、ストックロール充填機構と、
前記作動位置において前記ロールに載置されるように回動可能に取り付けられた摩擦部材と、
前記アームが前記充填位置から前記作動位置へ移動すると前記摩擦部材が前記アームに向かって移動し、前記アームが前記作動位置から前記充填位置へ移動すると前記アームから離間するように移動するよう、前記アームを前記摩擦部材に連結する連結機構と、を備える、ストック供給アセンブリ。
【請求項２１】
荷敷き変換機であって、
変換アセンブリと、
シートストック材の供給物を支持するストック供給アセンブリと、
前記ストック供給アセンブリと前記変換アセンブリとの間にある前記シートストック材の通路に介設される定エントリ部材と、を有し、
前記定エントリ部材は該定エントリ部材から離間した軸を中心に回動可能に移動するために設けられ、
前記定エントリ部材は作動位置に付勢される、荷敷き変換機。
【請求項２２】
荷敷き製品であって、
側方の縁部が皺寄せられて中心部に折り重ねられたシートストック材の１つ又は複数の積層と、
前記重なり合う縁部及び前記中心部におけるスリットの平行な２つの列と、を備え
前記スリットは周期的に離間し、前記スリットの間及び外側にある前記シート材は概ね平面状の外形から外れて前記シートストック材を皺寄せられて折畳まれた形状に保持するタブを形成する、荷敷き製品。
【請求項２３】
荷敷き変換機であって、
シートストック材を比較的密度の低い荷敷きの帯に変換する変換アセンブリを備え、
前記変換アセンブリは、前記シートストック材が皺寄せられた帯を形成するために前記変換アセンブリを通過するとき、前記ストック材の側方領域を内側に折り返し、前記ストック材を無作為に皺寄せする成形アセンブリを備え、
前記成形アセンブリは外部成形装置及び内部成形装置を備え、
前記外部成形装置は、入口と、前記入口よりも比較的小さい出口と、内部空間を画定する前記入口と前記出口との間の面と、を有し、
前記内部成形装置は、前記ストック材が前記外部成形装置を通って移動するにつれて前記内部空間と前記内部成形装置の周囲とを通過するように、前記内部空間内において前記外部成形装置に対して位置決めされ、
前記内部成形装置は前記シートストック材の側方領域が内側に折り返される折り返しの境界を少なくとも部分的に画定する側方外側縁部を含む部分を有し、
前記内部成形装置は実質的に連続した底面と、共通の方向に延在する実質的に連続した複数の側方面と、を有し、前記複数の側方面は下流端部にて互いに向かって収束し、
前記内部成形装置は前記側方面の各々下流端部から外側に拡径する外方拡径コーンを有し、前記底面の下流端部は前記コーンに接触する、荷敷き変換機。
【請求項２４】
前記内部成形装置は、前記底面の上流端部において、前記内部成形装置の前記下流端部に対して離れる上流方向に前記底面から延在する一対の側方離間延長部を備える、請求項２３に記載の荷敷き変換機。
【請求項２５】
前記成形アセンブリは前記コーンの下流端部から前記底面とは反対方向に離間する成形プロウを備え、前記荷敷きの帯の高さを制限する、請求項２３又は２４に記載の荷敷き変換機。
【請求項２６】
荷敷き製品を製造する方法であって、
第１シートストック材を荷敷き製品に変換するための荷敷き変換機を介して第１速度で供給する工程と、前記第１シートストック材の終端を検知する工程と、第２シートストック材の始端を前記第１シートストック材の前記終端に継ぎ合わせる工程と、前記検知する工程のあと、予め定められた時間にわたり前記第１シートストック材と続いて前記第２シートストック材とを前記荷敷き変換機を介して前記第１速度よりも遅い第２速度で供給する工程と、を含む方法。
【請求項２７】
前記予め定められた時間のあとに前記第２シートストック材を前記第１速度で前記荷敷き変換機を介して供給する工程をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
荷敷き変換機であって、
シートストック材を比較的密度の低い荷敷きの帯に変換する変換アセンブリと、
前記荷敷きの帯から個々の荷敷き製品を切り離すことを容易にする、前記変換アセンブリの下流にある裁断アセンブリと、
概ね長方形の断面を形成する壁を有する、前記裁断アセンブリの下流にある出力シュートと、を備え、
前記出力シュートは前記出力シュートの壁と概ね平行な作動位置と、前記出力シュートの高さ寸法を約２０ｍｍ以下に制限する裁断位置と、の間で回転可能なシールドを備える、荷敷き変換機。
【請求項２９】
前記出力シュートにおける前記シールドの位置を検知する１つ又は複数のセンサを備える、請求項２８に記載の荷敷き変換機。
【請求項３０】
荷敷き製品を製造する方法であって、
荷敷きの帯が長方形の断面を画定する壁を有する出力シュートへと延在するようにシートストック材を前記荷敷きの前記帯に変換する工程と、
前記変換する工程を停止し、前記出力シュートにおけるシールドを、前記シールドが前記出力シュートの壁と平行である作動位置から、前記出力シュートの高さ寸法が約２０ｍｍ以下に低減される裁断位置まで回転させる工程と、
前記出力シュートにおいて個々の荷敷き製品を形成することを容易にするために前記帯状の荷敷きを裁断する工程と、を含み、
前記裁断する工程は前記シールドが前記裁断位置にあるときにのみ発生可能である、方法。
【請求項３１】
荷敷き変換機であって、
前記変換アセンブリを介してシートストック材を引き寄せるための平行な軸を中心に回転可能な一対のギアを有する変換アセンブリと、
前記ギアの対向する側にあり、前記ギアの前記軸と交差する方向に延在して前記シート材を前記ギアに誘導する一対の壁と、を備え、
前記壁は前記荷敷き製品の幅を調節するために前記ギアの前記軸と平行な方向に調節可能である、荷敷き変換機。
【請求項３２】
前記変換アセンブリを取囲むハウジングをさらに備え、
前記壁はラック・アンド・ピニオンギア構造を介して互いに連結され、前記壁の移動は前記ハウジングの外側から利用可能な制御ノブにより制御される、請求項３１に記載の荷敷き変換機。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２０１６年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／３５７，３２２号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本出願により援用する。
［技術分野］
本発明は荷敷き機に関連し、より具体的には、シートストック材を比較的密度の低い荷敷き製品へと変換するための機械及び方法に関連する。
［背景］
１つ又は複数の物品を容器に入れて配送する過程において、一般的に荷敷き製品は、空所を埋めて配送中に該物品を保護するために容器内に配置される。このような荷敷き製品は、例えば空気バッグ又は気泡包装材のようなプラスチックや、クレープ紙製の荷敷き製品のような紙によって製造され得る。プラスチックシ又は紙シートを荷敷き製品へと変換する機械の例は、米国特許第７，９５０，４３３号及び７，２２０，４７６号に開示されている。より環境に優しい荷敷き製品として、リサイクル可能、再使用可能であるとともに、再生可能な資源により構成される紙が、例示的なシートストック材である。例示的なクレープ紙による荷敷き変換機は、米国特許第８，１７７，６９７号及び８，１１４，４９０号に開示されている。
［概要］
従来の荷敷き変換機は荷敷き製品を十分に製造しているものの、製造者やその顧客は、常に、荷敷き変換機及び荷敷き変換工程への改良や、製造される製品における改良を求めている。本発明は、比較的コンパクトで、充填がより迅速で容易であり、組立てがより簡易的であり、改良された荷敷き製品を製造する、改良された荷敷き変換機を提供する。
【０００２】
より具体的には、請求項に係る発明を要約すると、本発明は、荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、一対のギアを備える変換アセンブリを提供する。各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能である。ギアは、回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。少なくとも一方のギアは、回転軸と平行で隣り合う部分の寸法が、歯の外周限界よりも大きい。
【０００３】
変換アセンブリは、１つ又は複数の次の追加の特徴を含むことができる。すなわち、（ａ）少なくとも一方のギアは、複数の、軸方向に離間したセグメントを備え、各セグメントは回転軸と直交するギアの断片を示す。（ｂ）軸方向外側のセグメントは軸と隣り合い平行な部分がより厚みの大きい寸法を有し、歯の外周限界が比較的厚みの小さい寸法を有し、軸方向外側のセグメント間に介在する複数のセグメントは実質的に平面状である。（ｃ）少なくとも１つのセグメントは、ギアの歯が、隣り合うセグメントのギアの歯と一致しないように回転してオフセットする。（ｄ）両ギアは、回転軸と平行で隣り合う部分の寸法が歯の外周限界よりも大きい。
【０００４】
本発明は、上記の変換アセンブリを備える荷敷き変換機をさらに提供する。このような変換機は、ギアのうち少なくとも一方を、軸を中心に駆動し、駆動されるギアの組み合わされた歯により他方のギアの回転を駆動するようにされたモータをさらに備え得る。
【０００５】
また、本発明は、荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、一対の下流側回転可能部材と、一対の下流側回転可能部材の上流にある一対の上流側回転可能部材と、を備える変換アセンブリも提供する。一対の下流側回転可能部材は一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能であるギアは、回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。一対の上流側回転可能部材は、一対のホイールを備える。回転可能部材は、一対の上流側のホイール間から一対の下流側のギア間まで、シートストック材のための通路を画定し、上流側回転可能部材のうち少なくとも一方と、下流側回転可能部材のうち少なくとも一方と、は上流側回転可能部材間と下流側回転可能部材間とにおいてシートストック材を同一の速度で通過させるために駆動される。
【０００６】
このような変換アセンブリは、１つ又は複数の次の追加の特徴をさらに含み得る。すなわち、（ａ）第１上流側回転可能部材及び第１下流側回転可能部材は平行な軸を中心に回転する。（ｂ）平坦面を有する成形部材を備え、第１上流側回転可能部材及び第１下流側回転可能部材のうち少なくとも一方は、成形部材の平坦面における開口を貫通して延在する。（ｃ）成形部材を、シートストック材の供給物を一対の上流側回転可能部材の上流にて支持することができるストック供給アセンブリと組み合わせて備える。
【０００７】
また、本発明は、シートストック材を比較的密度の低い荷敷き製品に変換する方法も提供する。この方法は、シートストック材を一対のローラを用いてシートストック材の供給物から引き出す工程と、シートストック材をローラ間から一対のギアまで供給する工程と、シートストック材を一対のギア間に通過させる工程と、を含み、供給する工程及び通過させる工程は実質的に同じ速度で生じる。
【０００８】
また、本発明により、荷敷き変換機のための変換アセンブリであって、一対の下流側回転可能部材と、一対の下流側回転可能部材の上流にある一対の上流側回転可能部材と、下流側回転可能部材の第１下流側回転可能部材と上流側回転可能部材の第１上流側回転可能部材とが回転可能に取り付けられたレバーアームと、を備える変換アセンブリが提供される。レバーアームは回転可能部材の軸から隔たれた回動軸であって、レバーアームと第１上流側回転部材及び第１下流側回転部材とが作動位置と充填位置とから回動移動することを可能にする回動軸を有する。作動位置において、第１上流側回転部材及び第１下流側回転可能部材は、それぞれ一対の上流側回転可能部材の第２上流側回転可能部材及び一対の下流側回転可能部材の第２下流側回転可能部材と係合状態にある。充填位置において、第１上流側回転可能部材及び第１下流側回転可能部材は、それぞれ第２上流側回転可能部材及び第２下流側回転可能部材から分離して取外される。
【０００９】
上記の変換アセンブリは、１つ又は複数の次の限定をさらに含んでいてもよい。すなわち、（ａ）変換アセンブリは、作動位置においてレバーアームを保持するためのラッチ機構を備える。（ｂ）一対の下流側回転可能部材は一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能である。作動位置において、ギアは、回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。（ｃ）一対の上流側回転可能部材は、一対のホイールを備える。（ｄ）第１上流側回転可能部材及び第１下流側回転可能部材は平行な軸を中心に回転する。（ｅ）回動軸は第１下流側回転可能部材の回転軸及び第１上流側回転可能部材の回転軸と平行である。（ｆ）変換アセンブリは、平坦面を有する成形部材を備え、作動位置において第１上流側部材及び第１下流側部材のうち少なくとも一方は、成形部材の平坦面における開口に貫通して延在する。
【００１０】
また、本発明は、ストックロール充填機構を備えるストック供給アセンブリも提供する。ストックロール充填機構は、シートストック材のロールのための回転軸に係合するための充填位置と充填位置から外れた作動位置との間で回転するために回動可能に取り付けられた、一対の側方離間アームを有する。ストック供給アセンブリは、ロールに載置されるように回動可能に取り付けられた摩擦部材をさらに備える。そして、ストック供給アセンブリは、アームが充填位置から作動位置へ移動すると摩擦部材がアームに向かって移動し、アームが作動位置から充填位置へ移動するとアームから離間するように移動するよう、アームを摩擦部材に連結する連結機構を備える。
【００１１】
別の局面によれば、本発明は、荷敷き変換機であって、変換アセンブリと、シートストック材の供給物を支持するストック供給アセンブリと、ストック供給アセンブリと変換アセンブリとの間にあるシートストック材の通路に介設される定エントリ部材と、を有する荷敷き変換機を提供する。定エントリ部材は、該定エントリ部材から離間した軸を中心に回動可能に移動するために設けられ、作動位置に付勢される。
【００１２】
本発明は、シートストック材の１つ又は複数の積層を有する荷敷き製品をさらに提供する。シートストック材の側方の縁部は皺寄せられて中心部に折り重ねられる。荷敷き製品はスリットの平行な２つの列を重なり合う縁部及び中心部においてさらに有する。スリットは周期的に離間し、スリットの間及び外側にあるシート材は、概ね平面状の外形から外れてシートストック材を皺寄せられて折畳まれた形状に保持するタブを形成する。
【００１３】
また、本発明は、変換アセンブリを備える荷敷き変換機であって、シートストック材を比較的密度の低い荷敷きの帯に変換する荷敷き変換機も提供する。変換アセンブリは、ストック材が皺寄せられた帯を形成するために変換アセンブリを通過するとき、ストック材の側方領域を内側に折り返し、ストック材を無作為に皺寄せする成形アセンブリを備える。成形アセンブリは、外部成形装置と内部成形装置とを備える。外部成形装置は、入口と、入口よりも比較的小さい出口と、内部空間を画定する入口と出口との間の面と、を有する。内部成形装置は、ストック材が外部成形装置を通って移動するにつれて内部空間と内部成形装置の周囲とを通過するように、内部空間内において外部成形装置に対して位置決めされている。内部成形装置は、シートストック材の側方領域が内側に折り返される折り返し境界を少なくとも部分的に画定する側方外側縁部を含む部分と、実質的に連続した底面と、共通の方向に延在する実質的に連続した複数の側方面と、を有する。複数の側方面は下流端部にて互いに向かって収束する。また、内部成形装置は、各側方面の下流端部から外側に拡径する外方拡径コーンも有し、底面の下流端部はコーンに接触する。
【００１４】
内側成形装置は、底面の上流端部において、内部成形装置の下流端部に対して離れる上流方向に、底面から延在する一対の側方離間延長部をさらに備えてもよい。そして、成形アセンブリは、コーンの下流端部から底面とは反対方向に離間する成形プロウをさらに備え、荷敷きの帯の高さを制限してもよい。
【００１５】
本発明は、荷敷き製品を製造する方法であって、（ａ）第１シートストック材を荷敷き製品に変換するための荷敷き変換機を介して第１速度で供給する工程と、（ｂ）第１シートストック材の終端を検知する工程と、（ｃ）第２シートストック材の始端を第１シートストック材の終端に継ぎ合わせる工程と、（ｄ）検知する工程のあと、予め定められた時間にわたり、第１シートストック材と続いて第２シートストック材とを荷敷き変換機を介して第１速度よりも遅い第２速度で供給する工程と、を含む方法をさらに提供する。
【００１６】
この方法は、（ｅ）第２シートストック材を予め定められた時間のあとに荷敷き変換機を介して第１速度で供給する工程をさらに含んでいてもよい。
また、本発明は、荷敷き変換機であって、シートストック材を比較的密度の低い荷敷きの帯に変換する変換アセンブリと、荷敷きの帯から個々の荷敷き製品を切り離すことを容易にする、変換アセンブリの下流にある裁断アセンブリと、概ね長方形の断面を形成する壁を有する、裁断アセンブリの下流にある出力シュートと、を備える荷敷き変換機も提供する。出力シュートは、出力シュートの壁と概ね平行な作動位置と、出力シュートの高さ寸法を約２０ｍｍ以下に制限する裁断位置と、の間で回転可能なシールドを備える。
【００１７】
荷敷き変換機は、出力シュートにおけるシールドの位置を検知する１つ又は複数のセンサをさらに備えてもよい。
また、本発明は、荷敷き製品を製造する方法も提供する。この方法は、（ａ）荷敷きの帯が長方形の断面を画定する壁を有する出力シュートへと延在するように、シートストック材を荷敷きの帯に変換する工程と、（ｂ）変換する工程を停止し、シールドが出力シュートの壁と平行である作動位置から、出力シュートの高さ寸法が約２０ｍｍ以下に低減される裁断位置まで出力シュートにおけるシールドを回転させる工程と、（ｃ）出力シュートにおいて個々の荷敷き製品を形成することを容易にするために帯状の荷敷きを裁断する工程と、を含み、裁断する工程（ｃ）はシールドが裁断位置にあるときにのみ生じ得る。
【００１８】
本発明の前述及び他の特徴は以下で詳述され、特許請求の範囲及び本発明の１つ又は複数の説明的な実施形態を詳細に記述する以下の説明及び添付の図面にて特に指摘されるが、それらは本発明の本質が実施される様々な態様のうちの一部を示すにすぎない。本発明の他の目的、利点、及び特徴は、以下の本発明の詳細な説明を図面と併せて検討することにより、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】内部の部品を示すために外側ハウジングを除いた状態にある、本発明により提供される荷敷き変換機の斜視図である。
【図２】図１の荷敷き変換機の、該機械右側から見た斜視図である。
【図３】図１の荷敷き変換機の、該機械左側から見た斜視図である。
【図４】図１の荷敷き変換機の上面図である。
【図５】図１の荷敷き変換機を正面から見た斜視図である。
【図６】図１の荷敷き変換機及びストック供給アセンブリを上流側から見た拡大斜視図である。
【図７】充填位置にあるストック供給アセンブリの一部の拡大図である。
【図８】作動位置にある図７に示すストック供給アセンブリの一部である。
【図９】図１の荷敷き変換機の変換アセンブリ部分の拡大斜視図である。
【図１０】図１の荷敷き変換機の荷敷き変換アセンブリ部分の拡大上面図である。
【図１１】図１の荷敷き変換機の荷敷き変換アセンブリ部分の別の斜視図である。
【図１２】図１の変換アセンブリにおいて使用される成形部の斜視図である。
【図１３】非係合構成において示される図１の機械における変換アセンブリの斜視図である。
【図１４】図１４の線分１４−１４に沿って見た図１の荷敷き変換機の断面図である。
【図１５】図１４の荷敷き変換機の一部の拡大斜視図である。
【図１６】図４又は図９の線分１６−１６に沿って見た、図１の荷敷き変換機の断面斜視図である。
【図１７】別の角度から見た、図１６の拡大斜視図である。
【図１８】先行技術の荷敷き製品と比較した場合の、図１の荷敷き変換機により製造される荷敷き製品の図である。
【図１９】本発明により提供される荷敷き変換機の別の実施形態の斜視図である。
【図２０】図１９の荷敷き変換機の正面立面図である。
【図２１】図１９の荷敷き変換機の右側立面図である。
【図２２】図１９の荷敷き変換機の後方立面図である。
【図２３】図１９の荷敷き変換機の左側立面図である。
【図２４】図１９の荷敷き変換機の上面図である。
【図２５】図１９の荷敷き変換機の底面図である。
【図２６】図２４の線分２６−２６に沿って見た、図１９の荷敷き変換機の右側立面断面図である。
【図２７】内部の部品をより良く図示するためにハウジング部を除いた状態にある図２６の荷敷き変換機の上流端部と、変換機の上流端部に進入するシートストック材の追加の通路と、の拡大図である。
【図２８】図２７を回転させた図であり、シート材の通路に対する回転の効果を示す。
【図２９】内部の部品を図示するためにハウジング部を除いた状態にある、図１９の荷敷き変換機の上流部の斜視図である。
【図３０】異なる角度から見た、図２９の荷敷き変換機の上流部の拡大斜視図である。
【図３１】内部のバネを示すために付勢アセンブリのカバー部を取外した状態にある、図３０の荷敷き変換機の上流部の拡大斜視図である。
【図３２】図２９の荷敷き変換機の上流部のサブアセンブリの斜視図である。
【図３３】図２６の荷敷き変換機の下流端部の右側立面図である。
【図３４】図２６の変換機のハウジングの上部カバー部の斜視図である。
【図３５】図２６の荷敷き変換機のための一対の回転部材の側立面図である。
【図３６】側方から見た、図３５の回転部材の斜視図である。
【図３７】正面から見た、図３５の回転部材の斜視図である。
【図３８】２６の荷敷き変換機のサブアセンブリの斜視図である。
【図３９】図３８のサブアセンブリの選択部の斜視図である。
【図４０】図２６の荷敷き変換機の裁断アセンブリの斜視図である。
【図４１】図４０の裁断アセンブリの側方立面断面図である。
【図４２】図４１の裁断アセンブリの一部の拡大図である。
【図４３】図２６の荷敷き変換機の出口シュート部の斜視図である。
【図４４】外側ハウジングの一部を除いた状態にある、作動位置にある回転部品の右側立面図である。
【図４６】外側ハウジングの一部を除いた状態にある、裁断位置にある回転部品の右側立面図である。
【図４６】図４３の線分４６−４６に沿って見た、図４３の出口シュート部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に図を詳細に参照する。まず、図１から図５を参照すると、本発明により提供される例示的な荷敷き変換機３０は、ストック供給アセンブリ３２と、変換アセンブリ３４と、裁断アセンブリ３６と、を備える。シートストック材は、通常、このシステムの上流端にあるストック供給アセンブリ３２から変換アセンブリ３４へと下流方向に移動し、変換アセンブリ３４の下流にある裁断アセンブリ３６を通過する。上流方向は、下流方向の反対方向である。変換アセンブリ３４及び裁断アセンブリ３６は支持用のフレーム４０に取り付けられ、ハウジング（図示しない）内に概ね収容されている。ハウジングの大部分は、変換アセンブリ３４の内部の部品を示すために図示された実施形態から除かれている。フレーム４０はスタンド４２上で支持され、スタンド４２は図示された実施形態において、ベース部４４と、ベース部４４から延在する直立支持部４６と、を備える。フレーム４０は直立支持部４６に取り付けられ、起立位置において変換アセンブリ３４及び裁断アセンブリ３６を支持する。スタンド４２を移動可能なカートとして機能させるため、ベース部４４には４つの車輪５０が設けられている。
【００２１】
ストック供給アセンブリ３２はスタンド４２の上流側に取り付けられ、シートストック材をストック供給アセンブリ３２の下流にある変換アセンブリ３４に供給する。例示的なシートストック材は、アコーディオン状又は扇状に折畳まれて概ね長方形の積層体を形成する、シート材の１つ又は複数の積層を備え、又は図示するように、中空芯５２の周囲に巻回されてロール５４を形成する。例示的なシートストック材は多様な坪量を有することができるクラフト紙であり、例えば、２０パウンド又は４０パウンドのクラフト紙である。
【００２２】
次に、図６から図８を参照する。図示されたストック供給アセンブリ３２は、スタンド４２のベース部４４に取り付けられたストックロール充填機構５６を備え、該機構はストックロールリフタとも称される。ストックロール充填機構５６は、床からのストックロール５４の持上げを容易にし、シート材を変換アセンブリ３４に供給するための起立作動位置にて、ストックロール５４を回転可能に支持する。ストックロール５４には、ストックロール５４の対向する端部にて中空芯５２から延在する回転軸又はスピンドル（図示せず）が設けられている。回転軸は、ストックロール５４の中空芯５２の各端部に受容される２つの部品のような、複数の部品を有してもよい。又は、回転軸は、中空芯５２を貫通し、ストックロール５４の一方の側端部から他方の側端部まで延在する単一の一体部品であってもよい。回転軸は、シート材がロール５４の外面から引き出される際にストックロール５４がスタンド４２に対して回転する、回転６０の軸を規定する。
【００２３】
ストックロール充填機構５６は、側方に離間した一対のアーム６４であって、スタンド４２から延在してストックロール５４の端部から突出する回転軸の端部に係合する一対のアーム６４、を有する連結機構６２を備える。アーム６４は、シートストック材のロール５４に係合するための充填位置と、シート材を変換アセンブリ３４に供給するために充填位置から外れた作動位置と、の間で回転するために回動可能に設けられている。アーム６４の各々は、アーム６４の近位端に向かう上方側に、上部側に回転軸を受容するための切欠き６６を有する。回動連結機構７０は、スタンド４２と、ストックロールリフタの各アーム６４の中心点と、に回動可能に取り付けられている。ストックロールリフタのアーム６４の遠位端は、ストックロール５４の軸から隔たれた軸を中心に回転するために回動可能に設けられた第２連結機構７２に取り付けられている。この第２連結機構７０は、充填位置である第１位置と、起立作動位置である第２位置と、からストックロールリフタのアーム６４を操作するために、ハンドル又は足ペダル７４に連結されている。第１位置において、ストックロールリフタのアーム６４の近位端は、ストックロールの回転軸の端部を受容して該端部に係合するために低位にある。第２位置においてストックロール５４は、シートストック材がロール５４から引き出されて変換アセンブリ３４に供給されると、自在に回転することができる。
【００２４】
ストックロール充填機構５６に加え、ストック供給アセンブリ３２は、摩擦棒又は摩擦部材７６であって、ストックロール５４の外面に載置され、変換アセンブリ３４がロール５４からシート材を引き出すことを停止する際にストックロール５４の継続した回転を制御するために摩擦を生じさせる摩擦棒又は摩擦部材７６、を備える。換言すれば、摩擦棒７６は、過度の回転を最小限にする又は抑制する一助となり、シートストック材が次第に小さくなるロール５４から引き出されても、シート材のより均一な張力を維持する一助となる。摩擦棒７６は、ストックロールリフタのアーム６４が充填位置から作動位置へ移動するとき、摩擦棒７６がストックロールリフタのアーム６４の近位端と、存在している場合はストックロール５４と、に対して移動するように、連結機構６２を介してストックロール充填機構５６に連結されている。摩擦棒７６は、ストックロールリフタのアーム６４が作動位置から充填位置へ移動するとき、ストックロールリフタのアーム６４から離間するように移動する。具体的には、連結機構６２は、第２連結機構７２に伴って回転するために第２連結機構７２に連結された棒６３を備える。棒６３には、棒６３に伴って回転するカム８０が取り付けられている（図１４も参照）。摩擦棒７６は、棒６３と平行な軸を中心に回転するために支持され、棒６３と密な間隔で設けられた平行棒８２に連結されている。第２連結機構７２が回転すると、ストックロール充填機構５６の第２連結機構７２に連結された棒６３もまた回転し、カム８０が摩擦棒７６に連結された棒８２との係合状態又は非係合状態に回転する。これにより、摩擦棒７６はストックロール５４に対して移動し、ストックロール５４の寸法に左右されることなく、カム８０の回転方向に応じてストックロール５４との係合状態又は非係合状態のいずれかとなる。
【００２５】
それゆえ、本発明により提供されるストック供給アセンブリ３２は、摩擦棒７６を介してストックロールの充填を一層容易にし、付随する連結機構７６は、ストック供給アセンブリ３２から変換アセンブリ３４に供給されるシート材のより均一な張力を維持する一助となる機械的に付与された特徴を有する。図示された実施形態の代替として、ストック供給アセンブリ３２は、ストックロール充填機構５６と摩擦棒７６とに替えて棚又は他の構造物を備え、扇状に折畳まれたシートストック材の１つ又は複数の積層体を支持することができる。
【００２６】
シート材は、ストック供給アセンブリ３２を出発し、ストック供給アセンブリ３２と変換アセンブリ３４との間にあるシート材の通路に介設される定エントリローラ９０上を通過する。ストックロール５４がロールからシートストック材を供給するにつれて、ロール５４の大きさは縮小するので、定エントリローラ９０は、ストック供給アセンブリ３２から変換アセンブリ３４へと移動するシートストック材のための、実質上の進入の定点を提供する。定エントリローラ９０は、定エントリローラ９０と平行で離間した軸を中心に回動可能に移動するためにフレーム４０の上流端部に設けられている。
【００２７】
定エントリローラ９０は作動位置に付勢されるが、シート材の張力の変化に応じて作動位置と該作動位置から回動可能に隔たれた位置との間を移動することができるので、増加した張力によるシート材の裂けを最小限にする又はなくすするとともに、張力の一部を潜在的に緩和する。その結果、図示された定エントリローラ９０は、ストック材の張力が増加すると、回動してストック材が定エントリローラ９０上を通過する際に早期の裂けを防止し張力が減少すると、付勢力の影響を受けた状態で元の位置まで回動し、シート材のより一定な張力を維持する一助となることができる。
【００２８】
図示された定エントリローラ９０は、フレーム４０に回動可能に取り付けられた支持部材９２により、中心部が支持される。フレーム４０と支持部材９２との間には、バネ９４が介設されて定エントリローラ９０を作動位置に向けて付勢する。図示された実施形態において、支持部材９２の遠位端は、フレーム４０に連結されたアーム９６に取り付けられたバネ９４に係合する。アーム９６にはカラー１００が固定され、アーム９６に沿ったカラー１００の位置を調節してバネ９４の剛性を調節することができる。バネ９４の剛性は、バネ９４がカラー１００と定エントリローラ９０のための支持部材９２との間においてアーム９６に支持されるようにカラー１００の位置をアーム９６に沿って変更することにより、調節可能である。それゆえ、バネ９４は定エントリローラ９０のための支持部材９２に対して作用する。また、シートストック材が定エントリローラ９０上を通過して張力が増加すると、シートストック材の張力がバネ力を克服するので、支持部材９２は回動することを許容される。バネにより付勢される定エントリローラは公知であるが、図示された定エントリローラ９０の構成は特有且つ先行意匠よりも簡易なものでありながら、さらに、シートストック材のための変換アセンブリ３４への進入の定点の所望の機能性を提供する。
【００２９】
定エントリローラ９０をその中心において支持することにより、バネ９４をたった１つ必要とするだけで済むので、シート材の張力が高くなりやすい定エントリローラ９０の外側端部においてバネ力の不均衡が生じにくい。また、定エントリローラ９０を中心において支持することで、フレーム４０の上流端部と定エントリローラ９０との間、具体的には、充填の際にシート材をストック供給アセンブリ３２から定エントリローラ９０の上方へ、そして変換アセンブリ３４へと供給することを容易にする定エントリローラ９０の側端部にて開放空間が設けられる。
【００３０】
図示された定エントリローラ９０は、作動位置（図７）から、その作動位置から隔たれた充填位置（図８）に移動可能であり、シートストック材を定エントリローラ９０の上方へ、そして変換アセンブリ３４へと供給することをさらに容易にする。これは、バネ９４を支持するアーム９６の遠位端をフレーム９４に連結するラッチリンク又はレバー１０２を用いて実現される。ラッチリンク１０２を第１の方向に回転させることで、定エントリローラ９０を作動位置（図７）から定エントリローラ９０と変換アセンブリ３４との距離が増大する充填位置（図８）へと移動させる。ラッチリンク１０２を第１の方向とは反対の第２の方向に回転させることにより定エントリローラ９０を作動位置（図７）へ移動させ、シート材を支持して変換アセンブリ３４へ誘導する作動位置において定エントリローラ９０を保持するため、アーム９６の位置を固定する。
【００３１】
例示的なシートストック材は、例えば２枚の積層のような複数の積層であって、定エントリローラ９０の上方をともに通過し、その後、フレーム４０に取り付けられた定エントリローラ９０の下流にある１つ又は複数の分離ローラ１０４及び１０６により、変換アセンブリ３４に導入される前に分離される複数の積層、を有する。分離ローラ１０４及び１０６は積層を分離し、各層が変換アセンブリ３４へと移動する通路を変化させるので、各層が無作為に異なる態様で皺寄せされる機会が増加し、得られる荷敷き製品により多くのロフトを形成する。
【００３２】
例示的な変換アセンブリ３４は図９から図１１に示されている。変換アセンブリ３４のいくつかの部品や一般的な構成は従来の変換アセンブリの意匠に類似しているが、図示された変換アセンブリ３４にはいくつかの改良がなされている。従来の変換アセンブリと同様、図示された変換アセンブリ３４は、収束シュート１１２と、成形部とも称される成形フレーム１１４と、を有する成形アセンブリ１１０を備え、成形フレーム１１４は、シュート１１２内へと延在する。成形部１１４は、一体的に溶接されたシャフト１１６から構成されるワイヤフレームと、概ね平面状の突片１１８であって、ワイヤフレームよりも幅が狭く、中央底面を形成する突片１１８と、を備える。成形部１１４の平面状の底面は、収束シュート１１２の対向する内面に概ね密着して沿う。ワイヤフレーム状の成形部１１４は、該成形部１１４の下流端部にかけて除々に幅及び高さが縮小する、概ねＵ字形状の断面を有する。成形部１１４の下流端部は、突片１１８により形成された底面の上方に設けられて下流方向に拡径する、一対の側方離間コーン１２２を含む。コーン１２２はシートストック材を外側に移動させ、ロフトを増加させて製造される荷敷きの帯の中央に積層される材料の程度を最小限に抑える傾向がある。
【００３３】
シート材が収束シュート１１２に進入するにつれて、シート材の中心部が成形部１１４の下方と、成形部１１４の突片の底面とシュート１１２との間を通過する。収束シュート１１２はシート材の側部を内側へ引き入れ、その後、シート材がシュート１１２を介して引き出されるとき、該側部が成形部１１４の下流端部の周りに巻回される。移動するシートと成形部１１４及びシュート１１２の両方との相互接触により、シート材は無作為に皺寄せされ、得られる荷敷き製品のロフト及びクッション性を強化する折り目を形成する。シートストック材が拡径するコーン１１２の上方を通過してシュート１１２から出ると、シートストック材の側方の縁部は中心部に折り重ねられる。皺寄せられたシート材がコーン１２２の拡径部の上方を移動すると、拡径するコーン１２２はシート材を外側へ押出す。
【００３４】
図１２を簡単に参照する。なお、成形部１１４は図１１に示すものとは異なる形状及び構成をとり得る。図１１に示すように、成形部１１４は実質的にはワイヤフレームであって、下流側へ延在して底面を画定する底部側にある扁平状の突片１１８と、ワイヤフレーム１４４の下流端部にて高位にある、下流側へ拡径する一対のコーン形状の延長部１２２と、を有するワイヤフレームである。図１２に示す別の成形部１３０において、成形部１３０の本体部１３２は所望の形状を提供するために折り曲げられたシート状の金属で製造され、一体的に溶接されたシャフト１１６をシート状の金属の折り目１３４に代えたものである。折り曲げられたシート状の金属から成形部１３０を形成することは、シャフトを一体的に溶接して図１１に示すワイヤフレーム状の成形部１１４を形成するよりも一層簡易的且つ安価である。
【００３５】
成形部１３０の下流端部にある拡径するコーン１３６は、収束シュート１１２の下流端部又は先細り端部において最大径に拡径し（図１０）、あらゆる適切な固定手段によって成形部１３０の下流端部に固着される。固定手段としては、接着剤、ネジ、ボルト、リベット、溶接、又は拡径するコーン１３６を成形部１３０の下流端部に固定する他のあらゆる手段が挙げられる。コーン１３６は、中心領域において重なり合うシート材の層が結合される前に、シートストック材を皺寄せられたシート材の内側から外側に向かって押圧するように作用する。さらに、成形部１３０の底部にある突片又は延長部１３８は分離した部品として示されているが、突片１３８は成形部１３０の本体部１３２と一体形成してもよい。
【００３６】
次に図１３から図１７を参照する。変換アセンブリ３４は成形アセンブリ１１０に加え、成形アセンブリ１１０の下流に供給／結合アセンブリ１４０を備える。供給／結合アセンブリ１４０は、ストック供給アセンブリ３２からのみならず成形アセンブリ１１０を介してシート材を引き出すとともに、皺寄せられたシートストック材の重なり合う層を両側部間の中心部に沿って結合し、形状を維持する荷敷きの帯を形成する。
【００３７】
シートストック材を充填する従来の方法は、シート材の始端をストックロール５４等のストック供給アセンブリ３２から引き出す工程と、定エントリローラ９０の上方を通過させる工程と、シート材が分離部材１０４及び１０６を通過する際に積層を分離する工程と、を含む。その後、シートストック材の始端はその角を折畳まれ、飛行機、矢印、又は三角と称される形状や、他の尖形形状に形成される。その後、シート材の始端は成形アセンブリ１１０に供給され、供給／結合アセンブリ１４０の回転可能部材に係合されるように前方へ押出される。成形アセンブリ１１０から供給／結合アセンブリ１４０までの距離に起因して、とりわけより軽坪量のシートストック材を用いると、シートストック材の始端を、成形アセンブリ１１０の上流にある分離部材１０４及び１０６から供給／結合アセンブリ１４０の回転可能部材との係合状態へと前進させることはしばしば困難である。供給／結合アセンブリ１４０の回転可能部材がストック材の始端を捉え損ねることもある。
【００３８】
本発明により提供される供給／結合アセンブリ１４０はこの問題に対処し、シートストック材の新しい供給物の始端の供給をより確かなものにする。本発明により提供される供給／結合アセンブリ１４０は、一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４と、一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４の上流にある一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８と、を備える。上流側回転可能部材１４６及び１４８及と下流側回転可能部材１４２及び１４４とは、平行な軸を中心に回転し、一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８間から一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４間まで、シートストック材のための通路を画定する。作動位置において、一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４のうち少なくとも１つと、一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８のうち少なくとも１つと、は成形部材１１４の突片１１８の平坦面における開口を貫通して延在し、対向する回転可能部材に係合する又は上流側回転可能部材１４６及び１４８間を通過するシートストック材を挟む。図示された実施形態において、上流側回転可能部材のうち下方の上流側回転可能部材１４８は収束シュート１１２の底部を貫通して延在し、上流側回転可能部材のうち上方の上流側回転部材１４６は成形部１１４の突片１１８における切欠きを貫通して延在し、下方にある回転可能部材１４８に係合する又はその間を通過するシートストック材に係合する。
【００３９】
一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８は、供給／結合アセンブリ１４０の上流側端部にて、密な間隔で離間した一対のホイール又はピンチローラを備え、ホイール又はピンチローラはパッド・レギュレータ・ローラとも称される。上流側の供給ホイール１４６及び１４８は、補給したシートストック材を荷敷き変換機３０に充填することを容易にする。供給ホイール１４６及び１４８は、通常、それらが対象とするシートストック材を把持して移動させるのに好適な表面を有し、シートストック材を把持する程度に互いに接近する。供給ホイール１４６及び１４８は、好適には、弾性を有する材料で構成され、例えば、ゴム又は他のポリマーである。したがって、供給ホイール１４６及び１４８はシートストック材を把持し、シート材の重なり合う層を互いに結合する下流側回転可能部材１４２及び１４４に向かって前進させ、好適にはそれらに進入させる。供給ホイール１４６及び１４８によれば、シートストック材の一枚目の始端は、ストック供給アセンブリ３２からシートストック材を受取って引き出すことが可能な上流側回転可能部材、すなわち供給ホイール１４６及び１４８に係合するまで前進する必要がない。また、供給ホイール１４６及び１４８は、シートストック材のすべての過剰な張力を緩和し、供給ホイール１４６及び１４８の上流にあるシート材の過剰な張力が供給／結合アセンブリ１４０の作用に影響を及ぼすことを最小限にする又は防止する、といった別の利点も提供する。
【００４０】
一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４は、本明細書においてギアと称することが可能な一対のギア状部材である。各ギア１４２及び１４４は複数の歯を有する。ギア１４２及び１４４は、作動位置にあるときに回転すると、一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。
【００４１】
多くの従来のギアとは異なり、本発明により提供されるギア１４２及び１４４は、ギア間を通過するストック材の集群又は極厚層を受容するために、スロップと称されることもある空隙を各ギアのギア歯間において備える。下方のギア１４４のみが駆動されるので上方のギア１４２を回転させるのは歯の電気的接触によるものであるが、各ギア１４２及び１４４の根元と歯との嵌合は、ギア１４２及び１４４がシート材を前進させる際に皺寄せられたシート材の周群をギア１４２及び１４４間にて受容するよう比較的緩い嵌合である。
【００４２】
ギア１４２及び１４４はともにシートストック材を引き入れてその間を通過させ、ギア１４２及び１４４間を通過するシート材の重なり合う層に孔を打ち抜く。従来のギア状の部材とは異なり、ギア１４２及び１４４の各々は、回転軸と平行な且つ隣り合う部分の寸法が、歯の外周限界よりも大きい。図示されるように、各ギア１４２及び１４４は複数の軸方向に離間したセグメントを備え、具体的には３つのセグメント１５２、１５４、及び１５６である。各セグメント１５２、１５４、及び１５６は回転軸に直交するギア１４２又は１４４の断片を表す。軸方向外側のセグメント１５２及び１５６は、軸と隣り合うギア１４２又は１４４の中心部がより厚さが大きい寸法で、歯の外周又は外周限界が比較的厚みの小さい寸法である楔形状を有する。軸方向外側のセグメント１５２及び１５６間に介在する内部又は中間セグメント１５４は、実質的に平面状である。ギア１４２及び１４４の楔形状は、ギア１４２及び１４４に近接するシートストック材がギア１４２及び１４４を通過して圧縮されるのではなく、外側へ押出されるように促すものとされる。
【００４３】
また、内側にある中間セグメント１５４は、隣り合うセグメント、すなわち外側セグメント１５２及び１５６の歯に対して回転してオフセットされる短尺且つ幅の狭い歯も有する。また、これらの歯は、遠位端が四角く切り取られている。したがって、ギア１４２又は１４４のいずれか一方の外側セグメント１５２及び１５６のより長尺な歯がシート材を対向するギア１４４又は１４２の根元に対して押圧すると、中間セグメント１５４の歯がシート材にその鋭利且つ四角く切り取られた縁部を表示する。
【００４４】
中間セグメント１５４の歯の縁部はシート材に一対の平行なスリットを形成し、スリットの間にタブとも称されるタブ部を形成する。外側セグメント１５２及び１５６の歯がシート材をスリットの外側で一方向に押圧すると、対向するギア１４２又は１４４の中間セグメント１５４の歯が、スリット間に介在するタブのシート材を反対方向に押圧する。それゆえ、ギア１４２及び１４４は協働し、スリットの間にあるタブのシート材を、スリットに近接するとともにスリットの外側にあるシート材に対して移動させる。同時に複数の層に作用するので、スリットの間にあるタブもまた多数の層を有する。スリットの外側にあるシート材に対する、タブ部分におけるシート材の縁部間の摩擦により、シート材の層が互いに保持されやすい。
【００４５】
いくつかの従来の供給／結合ギアとは異なり、本発明により提供されるギア１４２及び１４４の両方がタブを形成する。それゆえ、タブはシート材の両面で両方向に変位する。したがって、ギア１４２及び１４４は、シートストック材に、一対の断続的で、規則的に離間した平行なスリットを形成する。このとき、該スリットは中心部がシート材の隣り合う部分の平面から外れてタブを形成し、タブのシートストック材の縁部間の摩擦によって荷敷き製品が皺寄せられたクッション性を有する状態を維持するようにする。図示されたギア１４２及び１４４は３つのセグメント１５２、１５４、及び１５６のみを備えているが、供給／結合アセンブリ１４０の結合機能をさらに向上させるために、追加のセグメントを設けて荷敷き製品にスリット及びタブの追加の列を形成してもよい。
【００４６】
荷敷き変換機３０は、ギアのうち少なくとも一方のギア１４４をその軸を中心に駆動するモータ１６０をさらに備えていてもよく、駆動されるギア１４４の組み合わされた歯により、他方のギア１４２の回転が駆動される。また、モータ１６０は供給ホイールのうち少なくとも一方のホイール１４８も駆動し、これにより、他方の供給ホイール１４６は、駆動される供給ホイール１４８との摩擦接触又は供給ホイール１４６及び１４８間に挟まれたシート材により駆動される。供給ホイール１４６及び１４８は、ギア１４２及び１４４がその間を通してシートストック材を供給するのと同様の速度で、シートストック材を供給ホイール１４６及び１４８の間を通して供給する。その結果、他のいくつかの変換機とは異なり、供給ホイール１４６及び１４８とギア１４２及び１４４とは、供給速度の違いによる長手方向の皺や凝集を生じさせない。
【００４７】
以上、シートストック材を比較的密度の低い荷敷き製品に変換する方法は、シートストック材を一対のローラ又は供給ホイール１４６及び１４８を用いてシートストック材の供給部から引き出す工程と、ローラ１４６及び１４８間から一対のギア１４２及び１４４間までシートストック材を供給する工程と、シートストック材を一対のギア１４２及び１４４間で通過させる工程を含み、供給する工程と通過させる工程とは実質的に同一の速度で発生する。
【００４８】
また、供給／結合アセンブリ１４０はフレーム４０に回動可能に取り付けられたキャリッジ１７０であって、下流側回転可能部材のうち第１下流側回転可能部材１４２と上流側回転可能部材のうち第１上流側回転可能部材１４６とを支持する、キャリッジ１７０を備える。キャリッジ１７０は、回転可能部材１４２、１４４、１４６、及び１４８の軸から離間した回動軸を有する。回動軸は、キャリッジ１７０と、第１ギア１４２及び第１供給ホイール１４６とが、作動位置及び充填位置からの回動移動することを可能にする。作動位置において、第１ギア１４２は第２ギア１４４と、第１供給ホイールは第２供給ホイール１４８と、それぞれ係合状態にある。充填位置において、第１ギア１４２は第２ギア１４４から、第１供給ホイール１４６は第２供給ホイール１４８から、それぞれ隔たれている。キャリッジの回動軸は回転可能部材１４２、１４４、１４６、及び１４８の回転軸と平行である。キャリッジ１７０を回動させ、供給ホイール１４６を持上げることで、上方の供給及び連結ギア１４２もまた持上げられ、詰まり解消する或いは荷敷き機３０のメンテナンスの実施を容易にする。
【００４９】
供給／結合アセンブリ１４０は、作動位置においてキャリッジ１７０を保持するためのラッチ機構１７４をさらに備える。ラッチ機構１７４は、キャリッジ１７０に連結された横木係止シャフト１７６を備える。シャフト１７６は、フレーム４０から延在する側方に離間した各支持部材１７８のスロットに受容される遠位端が偏心状である。その結果、シャフト１７６は特定の方向においてのみスロットに進入可能であり、一旦シャフト１７６の端部が支持部材１７８のスロットに進入すると、シャフト１７６の回転により位置が固定されるので、シャフト１７６がスロットから引き上げられて支持部材１７８と係合解除することを防止する。これにより、図１３に示すように、シートストック材の新しい供給物を補充するため又は詰まり等を解消するために上方のギア１４２と上方のホイール１４６とをともに回転させて退けやすくする。ハウジングの一部は、ハウジングを開けることによっても上方及び下方の各回転可能部材１４２、１４４、１４６、１４８を分離し、変換アセンブリ３４へのより良いアクセスを容易にするように、キャリッジ１７０に固着することができる。
【００５０】
それゆえ、本発明により提供される供給／結合アセンブリ１４０は、供給ホイール１４６及び１４８によってギア１４２及び１４４がシート材の始端に係合することをより確実とすることができるので、シートストック材の新しい供給物の充填をより確実なものにする。さらに、上方の回転部材（ギア１４２及び供給ホイール１４６）と下方の回転部材（ギア１４４及び供給ホイール１４８）との分離は、上方及び下方の回転部材間にシート材の始端を供給することを容易にする。充填位置にあるキャリッジ１７０によれば、シートストック材の始端は矢印状に折畳まれずに済み、成形部１１４の下方及び拡径するコーン１３６の周囲にて収束シュート１１２に通される。
【００５１】
一旦シート材の始端が下方のギア１４４と係合状態になると、キャリッジ１７０は作動位置に戻って係止され、上方のギア１４２を駆動される下方のギア１４４に係合させ、上方の供給ホイール１４６を下方の供給ホイール１４８に係合させる。ただし、このとき、シートストック材は上方及び下方の回転部材に挟まれている。次に、ギア１４２及び１４４が回転を開始すると、たとえシート材がギア１４２及び１４４がシートの始端を捉えるのに十分なほど前進していない場合であっても、供給ホイール１４６及び１４８がシート材を前進させ続けるので、ギア１４２及び１４４がシート材を捉えて前進させる（且つ結合させる）ことをより確実にする。
【００５２】
供給／結合アセンブリ１４０の下流には、供給／結合アセンブリ３４から出た荷敷きの帯から個々の荷敷き製品を切り離すための裁断アセンブリ３６がある。
図１８に示されるように、本発明は、シートストック材の１つ又は複数の層を有する荷敷き製品１９０も提供する。荷敷き製品１９０は、クッション性の側方ピロー部１９２を有し、シートストック材の側方部分の重なり合う層は側方ピロー部１９２間にある中心バンド１９４に沿って互いに結合される。変換工程の際、シートストック材は無作為に皺寄せされ、側方縁部はシートの中心部に折り重ねられる。中心部において折り重なる層は、スリット１９６の平行な２つの列と、該スリット１９６間にある対応するタブ１９８とにより互いに結合される。スリット１９６は周期的に離間しており、スリット１９６間及びその外側のシート材は、概ね平面状の外形から外れてシートストック材を皺寄せられて折畳まれた形状に保持するタブ１９８をスリット１９６間に形成する。
【００５３】
従来の荷敷き製品１９９との比較から分かるように、本発明により提供される供給／結合アセンブリ１４０（図１）は、シートストック材を荷敷き製品１９０の中心部１９４において従来の荷敷き製品１９９の中心結合バンド２０１よりも一層狭い範囲にわたり繋ぎ合わせる。これにより、荷敷き製品を中心結合部において押しつぶして圧縮するのではなく、シートストック材により多くのクッション性をもたらす。
【００５４】
要約すると、本発明は、荷敷き変換機３０のための変換アセンブリ３４であって、一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４と、下流側回転可能部材１４２及び１４４の上流にある一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８と、の両方を備える変換アセンブリ３４を提供する。下流側回転可能部材１４２及び１４４は一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能である。ギア１４２及び１４４は、回転すると一方のギアの歯が他方のギアの歯と順次組み合わさるように配置される。上流側回転可能部材１４６及び１４８は、一対の供給ホイールを備える。ギア１４２及び１４４と供給ホイール１４６及び１４８とは、一対の上流側の供給ホイール１４６及び１４８間から一対の下流側のギア１４２及び１４４間まで、シートストック材のための通路を画定する。シートストック材が供給ホイール１４６及び１４８により前進する速度は、シートストック材がギア１４２及び１４４により前進する速度と同じである。また、ギア１４２及び１４４は、回転に隣り合う部分が厚く、ギア歯の周辺限界が薄い。変換機３０はストックロールを床から起立作動位置まで持上げ、その位置にて保持するためのストックロール持上げ機構５６をさらに備える。摩擦棒７６は過度の回転を最小限にするために設けられ、ストックロール５４に対する摩擦棒５６の使用を調整するために持上げ機構５６に連結されている。ストックロール５４を始点とし、シートストック材は、積層を分離されて変換アセンブリ３４に導入され、供給ホイール１４６及び１４８を通って引き出される前に、バネにより付勢され、その中心を支持された定エントリローラ４０の上方を通過する。
【００５５】
図１９から図４６において、本発明により提供される荷敷き変換機２００の別の実施形態が示されている。変換機２００は、２０２にて、一対の側方離間取付ブラケットを介してスタンド又はその他の支持部材（図示せず）に取り付けられてもよい。取付ブラケット２０２は変換機２００のフレーム２０４に連結され、変換機２００とスタンド又はその他の支持部材との回動可能な連結を提供する。変換機２００の対向する側方に側面に設けられた取付ブラケット２０２は、変換機２００が支持部材に対して回動するための側方回動軸２０６を規定する。
【００５６】
図１９から図２５において分かるように、変換機２００は実質的にフレーム２０４を取囲む外側ハウジング２１０を有する。ハウジング２１０は、フレーム２０４の一部を剥き出しにしたリリーフ部２１２を有する。フレーム２０４の剥き出しになった部分は、変換機２００を持上げ、及び運搬する、又は回動軸２０６を中心とした角度位置を調節するためのハンドル２１４として機能する。
【００５７】
作動時において、シートストック材は供給源（図示せず）から変換機２００の上流端部２１６に供給される。シートストック材は、図２６に示すように、変換機２００の上流端部２１６にある定エントリローラ２２０から下流端部２２４にある出口２２２まで、変換機２００を介して概ね上流から下流に向かう方向２０１に移動する。
【００５８】
図２７及び図２８に示すように、変換機２００は、シートストック材を定エントリローラ２２０に誘導し得る追加の誘導ローラ２２６を、ハウジング２１０の外側にさらに備える。誘導ローラ２２６は、荷敷き変換機２００が、例えば図２７に示す概ね水平の向きから図２８に示すような傾斜位置まで回転されるとき、シートストック材を供給源から定エントリローラ２２０まで誘導する一助となる。それゆえ、誘導ローラ２２６は、荷敷き変換機２００がシート材の供給源に対して取り付けられ得る角度の領域を拡大し、これにより、荷敷きを供給するために変換機２００の出口２２２が向き得る方向の領域の拡大をもたらす。
【００５９】
前述の実施形態と同様に、定エントリローラ２２０は、シート材のための変換機２００への進入の定点を提供する。しかしながら、前述の実施形態とは異なり、図示された定エントリローラ２２０は、定エントリローラ２２０の側端部を支持する側方に離間したバネ２３０（図３１）を介し、変換機２００のフレーム２０４に取り付けられる。定エントリローラ２２０は上流から下流へと向かう方向と交差する方向の移動のために取り付けられる。バネ２３０は定エントリローラ２２０を上方位置に付勢し、シートストック材の張力の変動を緩和する一助となる。高い張力状態に対する緩和をもたらすことにより、付勢された定エントリローラは、シート材が変換機へと引き入れられる際に裂けてしまう可能性を最小限にする一助となる。また、より均一な張力をシート材において維持することで、より均質な荷敷き製品を成形する一助となる。シートストック材の増加した張力はバネ２３０を押し縮め、シート材の裂けを最小限にする又はなくし、シート材が荷敷き製品に変換される際により均一な張力を提供するために、張力の一部を緩和する。
【００６０】
本実施形態におけるシートストック材の荷敷き製品への変換は、前述の実施形態のそれと類似する。定エントリローラ２２０を始点とし、シートストック材の各積層は１つ又は複数の分離部２３２の周囲で別々の通路をたどって積層を分離する。分離部２３２はローラであってもよい。その後、シート材は、シートストック材を成形し、無作為に皺寄せする成形アセンブリ２３４を通って移動する。積層を分離し、その後、異なる通路に沿って各層を成形アセンブリ２３４へと引き入れることで、各層が異なる態様で無作為に皺寄せされる機会が増えるため、より多くのロフトを形成して得られる荷敷きの帯のクッション性を向上させる。
【００６１】
皺寄せられた荷敷きの帯は、成形アセンブリ２３４から、シート材を変換機２００へ引き入れるとともに皺寄せられたシートストック材の重なり合う層を結合し、シートストック材の皺寄せられた帯を皺寄せられた状態に保持する供給／結合アセンブリ２３６を通って引き出される。一旦結合されると、皺寄せられた帯は、荷敷きの帯と称してもよい。その後、供給／結合アセンブリ２３６の下流にある裁断アセンブリ２４０は、裁断アセンブリ２４０の上流で形成される概ね連続した荷敷きの皺寄せられた帯から、荷敷き製品の個々の長さを切り離す。荷敷き製品は、変換機２００の下流端部２２４にある出口２２２を通って変換機２００から出る。
【００６２】
図２６から図３３において、ハウジング２１０の一部は、誘導ローラ２２６、定エントリローラ２３０、及び分離部２３２のうちの１つを支持するフレーム２０４の一部を成形アセンブリ２３４とともに示すため、除かれている。シート材が定エントリローラ２３０の上方を下流方向に変換機２００へと引き入れられると、シート材は分離部２３２を通過する。分離部２３２は、分離部２３２の異なる面を通過する２又は３層のシート材の積層を分離する。その後、各層は各通路を成形アセンブリ２３４までたどり、そこで、成形フレーム２４２と、比較的大きい上流端部から比較的小さい下流端部にかけて収束する収束シュート２４４と、の間を通過する。成形フレーム２４２は収束シュート２４４の内部へと延在し、ベースプレート２４６と、ベースプレート２４６から上流へ延在する一対の延長部２４８と、を備える。ベースプレート２４６は、フレーム２０４の要素により、収束シュート２４４から離間した関係で支持される。ベースプレート２４６は、収束シュート２４４と協働してこれらの間にシートストック材のための通路を画定する、実質的に平坦な面を有する。
【００６３】
シートストック材がロールからのものであるとき、シート材は変換アセンブリへ進入するために実質的に扁平状である。しかしながら、シートストック材が扇状に折畳まれた積層体からのものであるときは、シートストック材は折畳まれ、密集した積層体に圧縮される。その結果、シートストック材は、折り目の近傍が非扁平になるだけでなく、連続した折り目において上下交互に延伸する。延長部２４８はベースプレート２４６から上流へ延在し、シート材を折り目の近傍で変形させることなくより扁平状に「皺のばし」する一助となる。
【００６４】
シート材が成形アセンブリ２３４を通って移動すると、シート材の側方部はベースプレート２４６の上部を覆って内側に折り返され、成形フレーム２４２と収束シュート２４４との間の空間において、無作為に皺寄せられる。成形フレーム２４２の下流端部にある拡径する一対のコーン２５０は、シート材が成形アセンブリ２３４を出て供給／結合アセンブリ２３６へと引き入れられると、皺寄せられたシート材を内側から拡張する。コーン２５０は、比較的小さい上流端部から、比較的大きい下流端部にかけて拡径する。拡径するコーン２５０の下流端部は、収束シュート２４４の下流へ延在してもよい。コーン２５０は、好適には、下流端部がベースプレート２４６と接触し、これにより、コーン２５０の周囲を巻回するシート材の縁部はベースプレート１４６と接触し、コーン２５０間の中心領域の下方で撓み、折畳まれるので、荷敷きの帯の中心部においてシート材の密度が増加する。皺寄せられた帯の中心部において増加した密度は、以下に説明するように、供給／結合アセンブリ２３６により形成されるタブの保持力が増加することを助ける。また、ベースプレート２４６は、その下流端部において、一対の対向する回転可能な上流側供給部材２５４及び２５５を受容するための中心切欠部２５２を有し、シート材が供給／結合アセンブリ２３６に進入する際に、成形アセンブリ２３６から通過して供給部材２５４及び２５５間を通過することを確実にする一助となる。
【００６５】
成形フレーム２４２に加え、成形アセンブリ２３４は、コーン２５０の上方に設けられた成形プロウ２５９をさらに備え、荷敷きの帯が収束シュート２４４から出る際の高さを調整する一助となる。成形フレーム２４２に加え、成形アセンブリ２３４は、コーン２５０の上方に設けられた成形プロウ２５９をさらに備え、荷敷きの帯が収束シュート２４４から出る際に荷敷きの帯の高さを調節する一助としてもよい。成形プロウ２５９の位置は、成形フレーム２４２とコーン２５０とに対して調節可能であり、これらの下方を通過する荷敷きの帯の上部に係合して帯の高さを制限する。成形プロウ２５９は、上方の供給部材２５５及び上方の回転可能結合部材２５８とともにハウジング２１０の上部に設けられ、ハウジング２１０を開けると、下方の供給部材２５４及び下方の結合部材２５６から離間するように移動することができる。また、成形プロウ２５９は、皺寄せられた帯の中心部に重なり合う層が結合されて荷敷きの結合された帯を形成する前に、シート材の背圧と皺の減少とを抑制する一助にもなる。
【００６６】
次に図３３及び図３４を参照する。供給／結合アセンブリ２３６は、一対の上流側の供給部材２５４及び２５５と、一対の対向する回転可能な下流側の結合部材２５６及び２５８と、を備える。供給部材２５４及び２５５は、回転部材又はホイール部材とも称され、下方の駆動される供給ホイール２５４と、駆動される供給ホイール２５４に対し、ネジ２６０又はその他の付勢手段等により付勢される上方の供給ホイール２５５と、を含む。上方の供給ホイール２５５は、図３４に示すように、ハウジング２１０の上部に設けられている。供給ホイール２５４及び２５５は、その間を通過するシート材を挟むことでシート材を把持し、係合するのに好適な表面を有する。下方の供給ホイール２５４は駆動され、変換機２００を通してシート材を前進させるために上方の供給ホイール２５５と協働し、シート材を供給源から引き出し、成形アセンブリ２３４に導入して通過させる。また、供給ホイール２５４及び２５５は、供給ホイール２５４及び２５５よりも上流にあるシート材の張力の伝播を、供給ホイール２５４及び２５５よりも下流にあるシート材の張力から分散する又は最小限にする一助にもなる。
【００６７】
上流側の供給部材２５４及び２５５は、下流側の結合部材２５６及び２５８と同時に駆動される。それゆえ、供給部材２５４及び２５５は、結合部材２５６及び２５８が作動するたびに作動し、通常は、同一のモータの作用により駆動される。さらに、供給部材２５４及び２５５は、結合部材２５６及び２５８がシートストック材を上流側及び下流側の各回転可能部材２５４、２５５、２５６、及び２５８間において同一の速度で前進させるたびに作動する。その結果、供給部材２５４及び２５５は、供給部材２５４及び２５５と結合部材２５６及び２５８との間の長手方向の皺寄せを回避するため、結合部材２５６及び２５８が作動している間は継続的に作動するとともにシート材を同一の速度で供給する。また、シート材のロールが新しいものであるときから、シート材のロールが消耗しかけているときまでの、シワの減少が劇的に変化し得る従来の変換機と比較し、供給部材２５４及び２５５は、均一なシワ減少率（長手方向の皺寄せに起因する、変換アセンブリへと供給されたシート材の長さと比較したときの短縮した長さ）を維持することを容易にもする。それゆえ、供給部材２５４及び２５５は、ロール、定エントリローラ２２０、分離ローラ２３２、及び成形フレーム２４２からの抗力は、回転可能部材２５６及び２５８から遮断されていることを確実にもする。これにより、幅、厚さ、及び強度が異なる幅広い種類のシート材を用いて変換機２００を操作することが容易になる。
【００６８】
シートストック材が成形アセンブリ２３４から出て供給／結合アセンブリ２３６に進入すると、皺寄せられた帯状となったシート材は、供給部材２５４及び２５５間を通過する。供給部材２５４及び２５５は、側方に離間した幅調整可能な一対の回転部材又はローラ２６２（側方誘導ローラ２６２とも称す）であって、供給／結合アセンブリ２３６がシート材の重なり合う層を結合して無作為に皺寄せされた荷敷きの帯の形状を保持する前に、荷敷きの帯の最大幅を制限する一対の回転部材又はローラ２６２、の間にシート材を下流に前進させる。側方誘導ローラ２６２は、回転可能な供給部材２５４及び２５５の軸と概ね交差した（直交を含む）平行な軸を中心に回転し、この軸もまた下流方向と交差する。側方誘導ローラ２６２の間の空間は、以下にて詳述する方法で調節可能である。
【００６９】
供給／結合アセンブリ２３６は、上述の供給部材２５４及び２５５と、結合部材２５６及び２５８と、の両方を備える。具体的には、対向する結合部材２５６及び２５８は、相互係合するギア状の歯であって、前述の実施形態による供給／結合アセンブリ１４０のギアと同様に、断続的で、長手方向に延在し、平行な一連のスリットを上流から下流に向かう方向と平行してシート材に切り入れ、スリット間においてシート材の隣り合う層の平面からタブを打ち抜くギア状の歯、を有するので、皺寄せられた荷敷きの帯は皺寄せられた帯形状を保持する。結合部材２５６及び２５８は、下方の駆動されるギア２５６と、例えばバネ２６４により、駆動されるギア２５６に対して付勢される上方のギア２５８と、を備える。バネの圧力は、上方のギア２５８を下方のギア２５６に対して押圧するためにバネ２６４により加えられた圧力を調節するためにハウジング２１０の外部から利用可能な制御ノブ２６６により調節可能である。
【００７０】
前述の実施形態に関して説明されたギアに対し、ギア２５６及び２５８の各々は、平面状のプレートの積層体から構成される。該積層体のいくつかは協働してシート材にスリットを切り入れるギア状の突出部２７０と、協働してスリットの間のタブを平面形状から押出すポンチ状の突出部２７２と、を有する。複数の薄い平板は、単一鋳造のギアよりも製造するのが容易で、積層して所望の厚みを提供することができる。図３５から図３７に図示される例示的実施形態において、ギア２５６及び２５８は、タブ打ち抜きプレートと対応するギア状の突出部２７０との２つの平行セットを備え、皺寄せられた帯に２列のタブを形成する。このとき、長手方向に離間したタブは、シート材の隣り合う部分に対して交互の方向に外れた状態となる。換言すれば、ギア２５６及び２５８は、スリットの外側にあるシート材の隣り合う部分の平面の上方にタブを押出しながら、シート材を上方向に、そしてその後、下方向に交互に繋ぎ合わせる。ギア２５６及び２５８は、その間を通過するシート材に優れた把持力を提供して高い供給速度でのシート材の裂けを防止するにあたり大いに助けとなり、また、ギア２５６及び２５８の近位での詰まりに対して耐性をもたらす。下方の供給部材２５４と同様に、下方のギア２５６はモータ２７４（図３３）により駆動され、一方で上方のギア２５８は、上方の供給部材２５５と同様に、下方のギア２５６との相互係合により駆動されて自在に回転する。初期試験において、ギア２５６及び２５８は、
上方の供給ホイール２５５と同様、上方のギア２５８もまたハウジング２１０の上部、とりわけハウジングの上壁に取り付けられているので、この上部又は上壁を移動させることによりハウジング２１０を開けると、上方及び下方の供給ホイール２５４及び２５５と、上方及び下方のギア２５６及び２５８とがそれぞれ分離して荷敷き変換機２００へシート材の新しい供給物を充填することを容易にし、紙詰まりの解消を容易にする。図示された実施形態において、ハウジング２１０の上部は、ハウジング２１０の上部を開けることによっても、上方の供給ホイール２５５を下方の供給ホイール２５４から分離し、上方のギア２５８を下方のギア２５６から分離し、上方及び下方の供給ホイール２５５及び２５４と、上方及び下方のギア２５８及び２５６と、の間のシート材の通路を剥き出しにするように、下流端部が回動可能に設けられている。
【００７１】
下方の駆動されるギア２５６は、図３８に示すように、ユニット２７６として取り外し可能なフレーム２０４の一部に取り付けられている。このユニット又はサブアセンブリ２７６は供給／結合アセンブリ２３６の一部を構成し、下流方向と直交する概ねＵ字状の断面を有するフレーム要素２９０と、モータ２７４（図３３）と、フレーム要素２９０に取り付けられ、駆動されるギア２５６の回転速度を調節するためにモータ２７４と駆動されるギア２５６との間（図３３）に連結されるギアボックス２９２と、を備える。
【００７２】
サブアセンブリ２７６は、概ね直立した回転可能部材であって、荷敷きの帯がギア２５６及び２５８を通過する前にその幅を規定する側方誘導ローラ２６２と、駆動されるギア２５６を固定して結合ギア２５６及び２５８により荷敷きの帯を収容及び誘導する、側方に調節可能なシュート壁２９４と、の両方を備える概ね直立した回転可能部材をさらに備える。また、モータ２７４は、駆動リンク（図示せず）を介して下方の供給ホイール２５４も駆動し、供給ホイール２５４及び２５５は、シートストック材がギア２５６及び２５８間を進むのと同じ速度でシートストック材を前進させるために駆動される。図３９において最もよく示されるように、ラック・アンド・ピニオンギア構造は、側方シュート壁２９４と側方誘導ローラ２６２との両方の同時性の側方調整を提供し、通過する荷敷きの最大幅を規定する。幅は、対向するフレーム要素２９０の各々の外側とハウジング２１０の外側とへ延在する一対の制御ノブ２９６の両方によって制御してもよい（図１９）。サブアセンブリ２７６は、各フレーム要素２９０の外側に、シュート壁２９４とともに移動する表示部２９８を備える。表示部２９８は、ハウジング２１０におけるスロットから目視することができ（図２４参照）、ハウジング２１０を開けることなく作業者にフィードバックを提供する。また、側方シュート壁２９４と側方誘導ローラ２６２との同時性の移動は、荷敷きの帯の中心がギア２５６及び２５８間を通過することを確実にすることにより、異なる幅の荷敷きパッドを形成することを容易にもする。ギア２５６及び２５８は、シートストック材の重なり合う層にスリットとタブとを形成し、無作為に皺寄せされたシート材の位置を固定して荷敷きの実質的に連続した帯を形成する。
【００７３】
次に図４０から図４２を参照する。シート材の重なり合う層を互いに結合したあと、供給／結合アセンブリ２３６は、荷敷きの実質的に連続した帯を、裁断アセンブリ２４０まで下流方向に前進させ、荷敷きの実質的に連続した帯から所望の長さの個々の荷敷き製品を切り離すことを容易にする。裁断アセンブリ２４０は、一対の切断刃３００及び３０２であって、ノコギリ状の歯３０３を有し、刃３００及び３０２の相互移動を誘導するフレーム３０４に連結された、一対の切断刃３００及び３０２と、刃３００及び３０２の相互移動を調節する連結機構３０６と、を備える。図示された実施形態において、裁断アセンブリ２４０は、下刃３０２及び上刃３００であって、その間にある荷敷きの帯の通路の対向する側における各変換位置から、通路と荷敷きの帯との中心側にある裁断位置まで、荷敷きの帯の通路に対して交差又は横断するように移動する、下刃３０２及び上刃３００を備える。連結機構３０６はモータ（図示せず）に連結され、切断刃３００及び３０２の移動を駆動する。切断刃３００及び３０２が各裁断位置まで移動すると、各刃の先端は互いにすれ違うが、その間に下流方向と平行な長手方向の空隙３０８を維持する。ノコギリ状の歯３０３の先端は、荷敷きの帯から荷敷き製品が完全に切り離されていない場合に、間を通過する荷敷きの帯を減退させるのに十分な距離３１０を互いにすれ違う。完全に切り離されていない場合、切断は、一般的には、荷積み者が最小限の労力で分離を完了できる程度に十分なものである。切断刃３００及び３０２は間に長手方向の空隙３０８を有するので、切断刃３００及び３０２の相対する位置の正確な長手方向の調節を必要としないため、切断刃３００及び３０２の準備やメンテナンスを簡易化する。
【００７４】
図４３から図４５を参照し、裁断アセンブリ２４０から下流方向に進行すると、荷敷きの帯は、裁断アセンブリ２４０を通って出力シュート３２０へと延在し、切り離された荷敷き製品が変換機２００から分配される変換機２００の下流端部２２４にある出口２２２（図３３）を通って延出する。出力シュート３２０は、下流方向２０１と直交する概ね長方形の断面を有し（図３３）、シュート３２０の壁に概ね平行な分配位置（図４４）からシュート３２０の壁と交差する傾斜閉止位置（図４５及び図４６）まで回転する回転シールド３２２を備え、裁断アセンブリ２４０が稼動している際に出力シュート３２０を介して通過の高さを最小限にする。荷敷きの帯は、シールド３２２の下方で圧縮するのに十分な可撓性を概ね有し、加工中に過度に破損しないように十分な弾性を有する。シールド３２２の遠位端とシュートの対向する壁との例示的な空隙は、約２０ｍｍであり、シールド３２２の遠位端と裁断アセンブリ２４０の切断刃３００及び３０２との距離は少なくとも約１２０ｍｍである。
【００７５】
出力シュート３２０の外側に設けられ、シールド３２２とともに回転可能な誘導ブロック３２４及び３２６は、１つ又は複数の近接センサ等のセンサ３３４及び３３６と併せて用いられ、出力シュート３２０におけるシールド３２２の位置を検知する。図示されるように、シールド３２２が開放又は分配位置にあるとき、開放誘導ブロック３２４は、開放センサ３３４の近位において検知される（図４４）。シールド３２２が閉止位置に回転すると、開放誘導ブロック３２４は開放センサ３３４から離間するように移動し、閉止誘導ブロック３２６は閉止センサ３３６に対して移動して該閉止センサ３３６の近位で検知される。制御部（図示せず）は、シールド３２２が図４５及び図４６に示す閉止位置で検知されるときにのみ裁断アセンブリ２４０に動力を提供するように構成されている。シールド３２２が閉止位置から移動した場合、制御部は自動的に裁断アセンブリ２４０を停止する。図示された実施形態はシュート３２０の外側から目視可能な誘導ブロック３２４及び３２６をセンサ３３４及び３３６と併せて用いるが、シールド３２２の位置を監視するための他の手段を用いてもよい。
【００７６】
得られる荷敷き製品は、実質的に、前述の実施形態により提供される荷敷き変換機により製造される荷敷き製品に類似する。
供給／結合アセンブリ２３６は従来の供給／結合アセンブリよりも比較的速い速度でシートストック材を前進させることができるが、シートストック材の新しい供給物がシートストック材の消耗間近の供給物に継ぎ合わせられるとき、速い速度では、継ぎ合わせた接合部分の付近における、裂けが問題となる恐れがある。本出願の変換機２００では、継ぎ合わせた接合部分が供給／結合アセンブリ２３６を通過するまでの、ストック材が供給／結合アセンブリ２３６を介して供給される速度を減退させることで、裂けは最小限に抑えられる。ストック供給アセンブリ（図示せず）に付随するセンサ（図示せず）は、シートストック材の消耗間近の供給物の終端を検知する。この検知は、シートストック材の新しい供給物の始端がシートストック材の消耗間近の供給物の終端に継ぎ合わせられるまで、供給／結合アセンブリ２３６を停止させるための信号として用いてもよい。
【００７７】
継ぎ合わせは、新しいストック材の始端又は消耗間近のストック材の終端のいずれかに予め塗布した接着剤を用いて迅速に行ってもよく、変換機２００は、中を開けて始端を供給／結合アセンブリ２３６に挿通させることなく、荷敷きの製造を再開することができる。シートストック材の消耗間近の供給物の終端が検知されたのち、変換機２００、とりわけ供給／結合アセンブリ２３６が再始動すると、供給／結合アセンブリは、シートストック材の新しい供給物の始端が供給／結合アセンブリ２３６に引入れられて移動できるようにした予め定められた時間にわたり、シートストック材を供給／結合アセンブリ２３６のための標準的に高速な供給速度を下回る低速度で引き寄せる。継ぎ合わせるための先行するシートストック材の供給物がない場合であっても、シートストック材の新しい供給物を変換機２００に供給するとき、同様の低速な供給速度を用いてもよい。変換機の上流端部にかけて特別なボタンを設け、低速な供給速度を開始してもよい。このシートストック材の裂けを回避する方法は、他の種類の荷敷き変換機において用いることができ、図示された変換機２００に限定されない。必要なのは、シートストック材の供給物の終端を検知し、シートストック材のウェブの終端を検知したのち速度を上昇させる前に所定の遅延をもたらす、ウェブの終端検知器だけである。
【００７８】
本発明により提供される別の例示的なストック供給アセンブリ１２００は、図４７から図５１に示されている。ストック供給アセンブリ１２００は、図１に示す前述の実施形態と同様に、スタンド（図示せず）のベース部に取り付けられる、ストックロールリフタとも称されるストックロール充填機構１２０２を備える。ストックロール充填機構１２０２は、床上の充填位置からシートストック材１２０４のロールを持上げ、シートストック材を変換アセンブリに供給するための起立作動位置で、ストックロール１２０４を回転可能に支持することを容易にする。ストックロール１２０４は、回転軸１２０６であって、ストックロール１２０４の中空芯の両側から延出し、シート材がロール１２０４の外面から引き出されるとストックロール１２０４が回転し得る軸を規定する回転軸を備える。
【００７９】
ストックロール充填機構１２０２は、連結機構１２１４のための構造的支持を提供する一対の側方離間直立フレーム部材１２１２を有するフレーム１２１０を備える。連結機構１２１４は、被覆要素１２１６によって保護されてもよい。被覆要素１２１６は、フレーム部材１２１２と連結機構１２１４とをさらに明確にするために、図４９から図５１から除かれている。
【００８０】
連結機構１２１４は、一般的には、ごく少数の連結要素により各フレーム部材１２１２に連結された重複する部品を備える。連結要素については、以下に詳細に説明する。１つの例外として、図示された連結機構１２１４の一方の側には、充填位置にある充填方向（図４７及び図５１）から、作動位置にある作動方向（図４８から図５０）まで、連結機構１２１４を駆動するためにハンドル又は足ペダルに連結され得る、（図５０及び図５１から省略された）クランクアーム１２２０が設けられる。簡潔にするため、説明は、連結機構１２１４のクランクアーム側に焦点を当て、対向する側は実質的に同一であると理解するものとする。クランクアーム１２２０は、連結機構１２１４のいずれの側、又は両側に設けられてもよい。
【００８１】
連結機構１２１４は、平行で離間したストックロール・リフタアーム１２２２を備える。ストックロール・リフタアーム１２２２は、遠位端にかけ、回転軸１２０６に係合してストックロール１２０４を充填位置（図４７及び図５１）から起立作動位置（図４８から図５０）まで持ち上げ得る上方に向いた切欠部を有する。ストックロール・リフタアーム１２２２は、直立フレーム部材１２１２に直接的に連結されない。ストックロール・リフタアーム１２２２の近位端は、リフタアーム回動部１２２６にてカム１２２４に回転可能に連結され、カム１２２４は、カム回動部１２２８にて直立フレーム部材１２１２に回転可能に取り付けられる。ストックロール・リフタアーム１２２２の動作は支持リンク１２３０により制限され、支持リンク１２３０は、ストックロール・リフタアーム１２２２の近位端と遠位端との中間点がストックロール・リフタアーム１２２２に回動可能に連結されている。支持リンク１２３０は、直立フレーム部材１２１２に回動可能に連結されており、ストックロール１２０４の重量を支持するように補助してもよい。
【００８２】
クランクアーム１２２０は、カム回動部１２２８と、カム回動部１２２８から離間した位置にてカムに設けられたベアリング部材１２３２と、にてカム１２２４に連結される。クランクアーム１２２０は、ストックロール・リフタアーム１２２２を、充填位置（図４７及び図５１）と起立作動位置（図４８から図５０）とから移動させるために用いてもよい。充填位置において、ストックロール・リフタアームの遠位端は、ストックロールの回転軸１２０６の端部を受容して係合するために低位にある。起立作動位置において、シートストック材がロール１２０４から引き出されて変換機に供給されると、ストックロール１２０４は自在に回転することができる。ストックロール・リフタアーム１２２２が回転すると、カム１２２４から延出するベアリング部材１２３２は、ストックロール・リフタアーム１２２２の近位端にてベアリング面１２３４に係合する。
【００８３】
また、ストックロール充填機構１２０２に加え、ストック供給アセンブリ１２００は、図示するように、作動位置においてスロックロール１２０４の外面に載置され、変換アセンブリがロール１２０４からシート材を引き出すことを停止するとき、ストックロール１２０４の継続した回転を制限するために摩擦を生じさせる摩擦棒１２４０を備えていてもよい。換言すれば、摩擦棒１２４０は、過度の回転を最小限にする又は防止する一助となるとともに、シートストック材が次第に小さくなるロールから引き出されてもシート材の均一な張力を維持する一助となる。摩擦棒１２４０は、ストックロール・リフタアーム１２２２が充填位置から作動位置へ移動するとき、摩擦棒１２４０がストックロール・リフタアーム１２２２の遠位端と、存在する場合はストックロール１２０４と、に向かって移動するように、連結機構１２１４を介してストックロール充填機構１２０２に連結されている。摩擦棒１２４０は、ストックロール・リフタアーム１２２２が作動位置から充填位置に移動すると、ストックロール・リフタアーム１２２２から離間するように移動する。具体的には、摩擦棒１２４０は、各直立フレーム部材１２１２に回動可能に取り付けられた一対の回動アーム１２４２の遠位端に対して取り付けられている。回動アーム１２４２の中間点と直立フレーム部材１２１２との間に設けられたバネ１２４４は、回動アーム１２４２ひいては摩擦棒１２４０をストックロール・リフタアーム１２２２の遠位端にある切欠部に向けて付勢し、それゆえストックロール・リフタアーム１２２２において支持されるストックロール１２０４を付勢する。ストックロール・リフタアーム１２２２の近位端にかけて設けられたベアリング１２４６は、回動アーム１２４２の下面に係合し、回動アーム１２４２を上方へ移動させるので、ストックロール・リフタアーム１２２２が作動位置から充填位置に移動すると、摩擦棒１２４０をストックロール・リフタアーム１２２２の近位端から離間するように機械的に移動させる。バネ１２４４の影響を受けた状態で、ストックロール・リフタアーム１２２２がストックロール１２０４を充填位置から作動位置に持上げると、回動アーム１２４２と摩擦棒１２４０とがストックロール１２０４に対して付勢される。
【００８４】
摩擦棒１２４０に加え、回動アーム１２２４は遠位端にてさらに定エントリ部材１２４８を支持し、ストックロール１２０４から変換機まで通過するストック材のための均一な進入地点を提供してもよい。追加の横行部材１２５０及び１２５２は、直立フレーム部材１２１２間において延在し、それらをさらに支持する。横行部材１２５２はベアリング１２４６と一直線上にあり、ロールリフタアーム１２２２に連結されて連結機構１２１４のそれぞれの側にロールリフタアーム１２２２の回転を連結する。
【００８５】
定エントリ部材１２４８は回動アーム１２４２に回転可能に取り付けられ、ストックロール１２０４の直径が縮径する際に均一な始点を提供するだけでなく、始動時にダンサロールのように作用する。ストックロール１２０４が静止しているとき、ストックロール１２０４を回転させ、ひいてはストック材を繰り出すため、ストックロール１２０４の慣性力は克服されなければならない。摩擦棒１２４０をストックロール１２０４に接触させることで、変換機がロールからシートストック材を引き出してストックロール１２０４を回転させようとすることを抑制する。回動アーム１２４２に摩擦棒１２４０と定エントリ部材１２４８との両方を取り付けることで、例えばストックロール１２０４が静止しているときの始動時において定エントリ部材１２４８の上方を通過するシートストック材の張力の増加により、回動アーム１２４２がストックロール１２０４から離間するように回転し、ストック材の張力を緩和するとともに、ストックロール１２０４が自在に回転できるようにストックロール１２０４から摩擦棒１２４０を外す。例えば、ストックロール１２０４が変換機の要求する速度にてシート材を繰り出すのに十分な速度で回転しているときのように、一旦シート材の張力が減少すると、バネ１２４４により付与されるバネ力が張力を克服し、摩擦棒１２４０が再びストックロール１２０４の外面に係合するまで回動アーム１２４２を回転させる。変換機がシート材を引き出すことを停止した場合、摩擦棒１２４０もまたストックロール１２０４の継続する回転を最小限にする又はなくす。ストックロール１２０４の継続した回転により、シート材の緩いループが形成される可能性があり、その緩いストック材が再始動時に変換機によって巻き取られるので、ストック材において張力は急激に上昇し、裂けや他の問題を引き起こす。それゆえ、ストック材の均一な張力を維持することは、均質な荷敷き製品を生産し、ストック材の裂けや他の問題を防止するにあたり有利である。
【００８６】
したがって、本発明により提供されるストック供給アセンブリ１２００は、ストックロールの充填をより容易にし、摩擦棒１２４０と付随する連結機構１２１４とを介し、ストック供給アセンブリ１２００から変換アセンブリに供給されるシート材に作用する均一な張力を維持する一助となる、機械的に付与された要素を備える。
【００８７】
要約すると、本発明は、荷敷き変換機３０のための変換アセンブリ３４であって、一対の下流側回転可能部材１４２及び１４４と、下流側回転可能部材１４２及び１４４の上流にある一対の上流側回転可能部材１４６及び１４８と、の両方を備える変換アセンブリ３４を提供する。下流側回転可能部材１４２及び１４４は、一対のギアを備え、各ギアは複数の歯を有するとともにそれぞれの軸を中心に回転可能である。ギアは、回転すると、一方のギアの歯が順次に他方のギアの歯と組み合わさるように配置されている。上流側回転可能部材１４６及び１４８は、一対の供給ホイールを備え、ギアと供給ホイールとは、一対の上流側供給ホイール間から、一対の下流側ギア間まで、シートストック材のための通路を画定する。シートストック材が供給ホイールにより前進する速度は、シートストック材がギアにより前進する速度と同一である。
【００８８】
本発明を、特定の実施形態に関して図示及び説明してきたが、本明細書及び添付された図面を読み理解することにより、当業者がこれに準じる変更及び修正に想到することは明らかである。特に上記の要素により実施される様々な機能に関して、そのような要素を説明するために使用された用語（「手段」の言及を含む）は、別段の表示がない限り、本明細書中で例示された本発明の例示的実施形態において、機能を実行する開示された構造と構造的に等価でなくとも、説明された要素の特定の機能を実行する（即ち、機能的に等価である）あらゆる要素に対応することを意図している。さらに、本発明の特定の特徴が、いくつかの実施形態の１つのみに関して開示されてきたが、そのような特徴は他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることも可能であり、そのような組み合せは所与の又は特定の応用において望ましいか又は有利な場合がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【国際調査報告】
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